I. Definicja produktu i podstawowe komponenty
   Definicja:

    Drut proszkowy-żelazowo-wapniowy (drut proszkowy CaFe) to specjalistyczny materiał do podawania drutu do rafinacji stali w przemyśle metalurgicznym. Jest to drut cylindryczny wytwarzany przez zmieszanie granulek metalicznego wapnia i sproszkowanego żelaza w określonym stosunku jako materiału rdzenia, z-walcowaną na zimno-taśmą ze stali niskowęglowej jako powłoką zewnętrzną, w procesie walcowania okładzinowego. Jego podstawowe zastosowania obejmują odtlenianie, odsiarczanie i modyfikację inkluzji w procesach produkcji stali i rafinacji kadzi. Jest to preferowany materiał do obróbki wapniem czystych gatunków stali, takich jak stal nisko-węglowa, stal ultra-nisko-węglowa i stal nisko-krzemowa.

   Podstawowe komponenty:

Materiał rdzenia: Składa się z 25% -35% granulek wapnia i 65% -75% sproszkowanego żelaza (typowe gatunki obejmują Ca30 i Ca40, co odpowiada odpowiednio około 30% i 40% zawartości wapnia). Granulki wapnia zapewniają działanie odtleniające i odsiarczające, natomiast sproszkowane żelazo zwiększa wagę, spowalnia parowanie wapnia i poprawia wykorzystanie wapnia.

Płaszcz zewnętrzny:-walcowana na zimno-taśma ze stali niskowęglowej o grubości 0,4±0,2 mm, zapewniająca dobre krycie, zapobiegając utlenianiu i wchłanianiu wilgoci przez materiał rdzenia, zapewniając stabilne pękanie i uwalnianie materiału rdzenia podczas podawania stopionej stali.

Charakterystyka mieszania: Proporcje proszku żelaza do granulek wapnia w materiale rdzenia są precyzyjnie zaprojektowane, aby uniknąć-odparowania w wysokiej temperaturze i utraty czystego wapnia ze względu na jego niską gęstość (1,55 g/cm3) i niską temperaturę topnienia (839 stopni), jednocześnie umożliwiając bardziej równomierne rozproszenie wapnia w stopionej stali poprzez efekt matrycy proszku żelaza.

II. Podstawowe specyfikacje

III. Podstawowe zalety
Zaleta wykorzystania wapnia i zbilansowania kosztów:W porównaniu do drutu z czystym wapniem (wydajność wapnia tylko 5%-8%), proszek żelaza w drucie rdzeniowym wapniowym-żelazowym spowalnia parowanie i wypalanie wapnia, zwiększając uzysk wapnia do 8%-15%. Jednocześnie proszek żelaza zastępuje część metalicznego wapnia, zmniejszając zużycie cennych zasobów wapnia i obniżając koszty rafinacji o 10% -15%, równoważąc wydajność i oszczędność.

   Zaleta stabilności i bezpieczeństwa wytapiania:Zapobiega gwałtownym rozpryskom roztopionej stali powodowanym przez opary wapnia podczas podawania drutu z czystego wapnia, redukując zużycie elektrod i poprawiając erozję wykładziny pieca, wydłużając żywotność sprzętu o ponad 30%. Co więcej, proces podawania drutu jest stabilny, a spadek temperatury stopionej stali jest mniejszy lub równy 8 stopni/min, znacznie niższy niż w przypadku metody wtrysku proszku (15-20 stopni/min), zapewniając stabilne procesy wytapiania.

   Zalety kontroli składu i wydajności:Precyzyjna kontrola prędkości podawania (zwykle 2-5 m/s) i szybkości podawania drutu przez podajnik drutu pozwala na precyzyjne-dostrojenie składu stali, zwiększenie stopnia odzysku metali i pierwiastków ziem rzadkich o 5%-10% oraz zmniejszenie zakresu wahań składu do ±0,02%, spełniając rygorystyczne wymagania dotyczące precyzji składu w wysokiej klasy gatunkach stali.

    Korzyści środowiskowe i operacyjne:Proces podawania drutu jest dobrze-szczelny, nie powoduje emisji pyłu ani szkodliwych gazów, co spełnia wymogi ekologicznej metalurgii; Inwestycja w sprzęt stanowi tylko 60% kosztów metody wtrysku proszku, a obsługa jest prosta, wymaga tylko 1-2 osób na stanowisko, co zmniejsza koszty pracy.

IV. Podstawowe funkcje metalurgiczne
    Wysokowydajne-odtlenianie:Wapń ma znacznie większe powinowactwo do tlenu niż glin i mangan (w temperaturze 25 stopni energia swobodna tworzenia Ca-O wynosi -604 kJ/mol, a Al-O wynosi -1582 kJ/mol), szybko reagując w roztopionej stali, tworząc CaO. Może również łączyć się z Al₂O₃, tworząc gliniany wapnia o niskiej temperaturze topnienia (1200-1400 stopni), które łatwo unoszą się na wodzie i są odprowadzane. Według danych branżowych, gdy zawartość tlenu w roztopionej stali jest kontrolowana na poziomie mniejszym lub równym 80×10⁻⁶ przed podaniem drutu, stopień odtleniania może osiągnąć 31,1–60%, a końcową zawartość tlenu w roztopionej stali można zmniejszyć do poniżej 20×10⁻⁶.

    Głębokie odsiarczanie:Wapń ma silne powinowactwo do siarki, tworząc CaS o wysokiej-temperaturze-temperatury topnienia (2450 stopni). Rozpuszczalność CaS w roztopionej stali w temperaturze 1500 stopni wynosi tylko 0,0015%, co pozwala osiągnąć skuteczność odsiarczania na poziomie 30%-50%. Zwłaszcza w przypadku wytapiania stali o bardzo niskiej zawartości siarki, w połączeniu z obróbką górnego żużla, zawartość siarki w stali można stabilnie kontrolować poniżej 5×10⁻⁶, a rewersja siarki jest mniej prawdopodobna.

    Modyfikacja włączenia:Zwiększając efektywną zawartość wapnia w stali, długie, kruche wtrącenia MnS przekształcają się w drobne (mniejsze lub równe 5 μm) równomiernie rozproszone fazy kompozytowe CaS lub CaS-MnS. Jednocześnie wtrącenia klastrowe Al₂O₃ ulegają modyfikacji w sferyczne gliniany wapnia, co poprawia anizotropię stali, zwiększa udarność o 20%-30% i wydłuża trwałość zmęczeniową o ponad 30%.

   Poprawiona grywalność podczas rzucania:Zmodyfikowane wtrącenia są łatwiejsze do pływania i usuwania, zmniejszają prawdopodobieństwo zablokowania dyszy (z 30% w metodzie wtrysku proszku do poniżej 5%), zwiększają prędkość ciągłego odlewania o 10% -15%, pozwalają uniknąć wypadków przerw w odlewaniu spowodowanych guzkami dyszy i poprawiają wydajność produkcji.

V. Scenariusze zastosowań

   Gatunki stali głównego zastosowania:Stal nisko-, ultra-nisko-węglowa (taka jak stal IF), stal nisko-krzemowa, pręty zbrojeniowe o-wysokiej wytrzymałości (HRB400 i więcej), stal łożyskowa, stal rurociągowa itp., szczególnie odpowiednia do produkcji czystej stali z rygorystycznymi wymaganiami dotyczącymi morfologii, ilości i precyzji składu wtrąceń.

 Kluczowe procesy wytapiania:Rafinacja kadzi (piec LF, piec RH), obróbka wapniowa przed odlewaniem ciągłym; można go stosować w połączeniu z drutem z rdzeniem wapniowym-krzemowym i drutem z rdzeniem aluminiowym w celu uzyskania pełnego procesu rafinacji polegającego na „odtlenianiu-odsiarczaniu-modyfikacji inkluzji”; można go również stosować do wstępnej obróbki stopionego żelaza i żeliwa sferoidalnego w celu poprawy wydajności odlewania.

    Trendy w zastosowaniach branżowych:W miarę rozwoju przemysłu stalowego w kierunku zaawansowanych-zielonych technologii, udział produkcji stali o niskiej-siarce i czystej stali wzrośnie z 35% w 2020 r. do 50% w 2025 r. Oczekuje się, że popyt rynkowy na drut z rdzeniem wapniowym-żelaznym będzie rósł średnio w tempie 8%-10% rocznie, stając się kluczowym materiałem pomocniczym dla hut w celu zwiększenia konkurencyjności produktów.

VI. Środki ostrożności dotyczące stosowania

Kontrola procesu podawania drutu:Wymagane jest mieszanie gazem argonowym (intensywność mieszania 0,5-1,0 m3/(min·t)), aby zapewnić wystarczający kontakt i reakcję pomiędzy materiałem rdzenia a roztopioną stalą. Głębokość podawania drutu powinna wynosić co najmniej 2/3 wysokości roztopionej stali, aby zapobiec przedwczesnemu stopieniu materiału rdzenia w warstwie żużla, co mogłoby mieć wpływ na wykorzystanie wapnia.

   Kontrola dodatku wapnia:Ilość podawanego drutu należy obliczyć na podstawie początkowej zawartości siarki ([S]₀) w roztopionej stali. Zwykle dodatek wapnia na tonę stali wynosi 0,2-0,5 kg. Nadmierny dodatek wapnia może z łatwością wytworzyć-duże wtrącenia CaO, negatywnie wpływając na jakość stali. Konieczne są korekty w czasie rzeczywistym poprzez monitorowanie składu online.

   Przechowywanie i transport:Przechowywać w suchym,-dobrze wentylowanym magazynie, aby zapobiec wchłanianiu wilgoci i utlenianiu materiału rdzenia (wapń łatwo reaguje z wodą, tworząc Ca(OH)₂, zmniejszając jego aktywność). Unikaj gwałtownych kolizji podczas transportu, aby zapobiec uszkodzeniu taśmy stalowej i wyciekowi proszku rdzeniowego.